申请日2016.01.16
公开(公告)日2016.05.04
IPC分类号C02F9/14; B01J20/12; B01J20/30; C02F103/16
摘要
本发明涉及一种含重金属离子电镀废水处理装置，包括废水调节池、吸附混凝沉淀池、折流式生化池和流动砂滤池。吸附混凝沉淀池包括吸附区、混凝区和沉淀区，吸附区的中上部设置有吸附混凝沉淀池进水管，上部设置有吸附剂添加计量系统，混凝区的中上部设置有混凝剂添加计量系统，沉淀区的出口上部设有吸附混凝沉淀池溢水堰，沉淀区底部设计成锥形结构，在锥形结构底部设置有沉淀物排放阀;折流式生化池中上部为圆柱形、下部为圆锥形结构，包括下流区、上流区和污泥区;流动砂滤池包括布水区、洗砂区和砂滤区。
权利要求书
1.一种含重金属离子电镀废水处理装置，其特征在于：包括废水调节池、吸附混凝沉淀池(1)、折流式生化池(2)和流动砂滤池(3);
所述的废水调节池包括调节池进水管和调节池出水管，用于调节废水的水质和水量;
所述的吸附混凝沉淀池(1)包括吸附区(1-1)、混凝区(1-2)和沉淀区(1-3);
所述的吸附区(1-1)的中上部设置有吸附混凝沉淀池进水管(1-4)，吸附区的上部设置有吸附剂添加计量系统(1-5)，吸附区的中部设置有吸附区搅拌器(1-6);吸附区的下部设有倾斜的底板(1-7)，吸附反应后的废水沿倾斜的底板流入混凝区(1-2)的中下部;
吸附剂的制备过程为：
①把粉煤灰、粘土和碳酸钙分别粉碎、过筛，按质量比3:3:4混合搅拌;
②把搅拌混合后的混合物与水按质量比3：7混合搅拌均匀，自然风干，粉碎、过筛;
③把筛分后的混合物在700～1200℃下煅烧60～100分钟;
④把煅烧物冷却、粉碎、筛分，制得吸附剂;
所述的吸附区(1-1)和混凝区(1-2)之间设有挡流板(1-8)，挡流板(1-8)的下部设置有45度的转角，转角转向吸附区一侧;混凝区(1-2)的中上部设置有混凝剂添加计量系统(1-9)，所述的混凝剂为氯化铁或硫酸铁溶液;混凝区(1-2)下部设置有混凝区搅拌装置(1-10);
所述混凝区(1-2)和沉淀区(1-3)之间设有隔板(1-11)，该隔板与吸附混凝沉淀池的内壁形成作为废水进入沉淀区(1-3)的废水流道，沉淀区(1-3)的出口处设有吸附混凝沉淀池三相分离器(1-12)，沉淀区的出口上部设有吸附混凝沉淀池溢水堰(1-13)，沉淀区底部设计成锥形结构，在锥形结构底部设置有沉淀物排放阀(1-14);吸附混凝沉淀池溢水堰(1-13)连接吸附混凝沉淀池出水管，吸附混凝沉淀池出水管连接折流式生化池进水管;
所述折流式生化池(2)中上部为圆柱形、下部为圆锥形结构，包括下流区 (2-1)、上流区(2-2)和污泥区(2-3);所述下流区(2-1)位于折流式生化池的圆柱形结构的中部，为圆柱形结构，下流区(2-1)上部设有折流式生化池进水管(2-4)和折流式生化池布水管(2-5)，下流区中部设有下流区填料(2-6)，下流区下部设有下流区曝气管(2-7)，所述下流区的底部设有折流板(2-8)，所述的折流板(2-8)的纵断面呈喇叭状;所述上流区(2-2)位于下流区(2-1)的外围、折流板的上部，上流区中部设有上流区填料(2-9)，下部设有上流区曝气管(2-10)，上流区上部的出口处设有折流式生化池溢水堰(2-11);所述污泥区(2-3)位于折流式生化池的底部、下流区和上流区的下部，污泥区的底部设有污泥排放阀(2-12);
所述流动砂滤池(3)包括流动砂滤池进水管(3-1)和用于排出处理后的水的流动砂滤池出水管，所述的流动砂滤池包括布水区、洗砂区和砂滤区;所述的布水区位于流动砂滤池的下部，布水区设有流动砂滤池布水管(3-2)，流动砂滤池布水管(3-2)连接流动砂滤池进水管(3-1)，为了废水处理的效果更好，所述的流动砂滤池布水管(3-2)设置成同心圆形状，流动砂滤池布水管上具有向下辐射出水口;所述的洗砂区位于流动砂滤池的中心，为圆柱形筒状结构，圆柱形筒状结构下端开口位于流动砂滤池的最底部，圆柱形筒状结构上端开口位于流动砂滤池的上部，洗砂区的中部设有气提管(3-3)，气提管(3-3)连接流动砂滤池外的流动砂滤池鼓风机(3-4)，洗砂区的上部设有砂水沉淀分离区，砂水沉淀分离区的上部设有洗砂区溢水堰(3-5)，洗砂区溢水堰(3-5)连接洗砂水排放管和折流式生化池进水管(2-4)，砂水沉淀分离区的下部设有回砂通道(3-6);所述的砂滤区位于洗砂区的外围，砂滤区内充填有细砂，砂滤区上部设有砂滤区溢水堰(3-7)，砂滤区溢水堰(3-7)连接流动砂滤池出水管，流动砂滤池过滤处理后的水达标排放。
说明书
含重金属离子电镀废水处理装置
技术领域
本发明涉及环保技术领域，具体涉及一种含重金属离子电镀废水处理装置。
背景技术
由于镀件功能和镀层材料要求各异，工艺槽液、清洗液、操作方式、工艺条件等种类繁多，相应地所产生的电镀废水所含有的物质也就变得较为复杂，但电镀废水中的主要污染物均为金属离子。
未经有效处理的电镀废水排入地表以后，不但会危害生态环境，而且会污染饮用水和工业用水，废水中的污染物质在环境中经过积累、迁移、转化等过程后，进入到人和动植物体内，使人和动植物的健康受到很大威胁，因此必须对其进行有效处理，将其中的污染物处理到相关标准要求及以下水平。
含重金属离子的电镀废水用传统的化学沉淀法、反渗透法进行处理往往效果欠佳，这是含重金属离子电镀废水处理的一大难题，而吸附法在去除废水中重金属的应用中具有很好的优势，目前学者们已经研究了多种吸附剂对溶液中重金属离子进行处理，但在实际应用上仍旧有不少局限性。而且现有的处理工艺普遍存在处理装置较多、投资和运行费用较高、能耗大、单元处理负荷较低等问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：为了解决上述含重金属离子电镀废水的处理问题，本发明提供一种含重金属离子电镀废水处理装置。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种含重金属离子电镀废水处理装置，包括废水调节池、吸附混凝沉淀池、折流式生化池和流动砂滤池，废水调节池、吸附混凝沉淀池、折流式生化池和流动砂滤池依次连通。
所述的废水调节池包括调节池进水管和调节池出水管，用于调节废水的水质和水量。
所述的吸附混凝沉淀池包括吸附区、混凝区和沉淀区。
所述的吸附区的中上部设置有吸附混凝沉淀池进水管，吸附区的上部设置有吸附剂添加计量系统;吸附区的中部设置有吸附区搅拌器，吸附区的下部设有倾斜的底板，吸附反应后的废水沿倾斜的底板流入混凝区的中下部。
吸附剂的制备过程为：
①把粉煤灰、粘土和碳酸钙分别粉碎、过筛，按质量比3:3:4混合搅拌;
②把搅拌混合后的混合物与水按质量比3：7混合搅拌均匀，自然风干，粉碎、过筛;
③把筛分后的混合物在700～1200℃下煅烧60～100分钟;
④把煅烧物冷却、粉碎、筛分，制得吸附剂。
所述的吸附区和混凝区之间设有挡流板，挡流板的下部设置有45度的转角，转角转向吸附区一侧。混凝区的中上部设置有混凝剂添加计量系统，所述的混凝剂为氯化铁或硫酸铁溶液。混凝区下部设置有混凝区搅拌装置。
所述混凝区和沉淀区之间设有隔板，该隔板与吸附混凝沉淀池的内壁形成作为废水进入沉淀区的废水流道，沉淀区的出口处设有吸附混凝沉淀池三相分离器，沉淀区的出口上部设有吸附混凝沉淀池溢水堰，沉淀区底部设计成锥形结构，在锥形结构底部设置有沉淀物排放阀。吸附混凝沉淀池溢水堰连接吸附混凝沉淀池出水管，吸附混凝沉淀池出水管连接折流式生化池进水管。
所述折流式生化池中上部为圆柱形、下部为圆锥形结构，包括下流区、上流区和污泥区;所述下流区位于折流式生化池的圆柱形结构的中部，为圆柱形结构，下流区上部设有折流式生化池进水管和折流式生化池布水管，下流区中部设有下流区填料，下流区下部设有下流区曝气管，所述下流区的底部设有折流板，所述的折流板的纵断面呈喇叭状;所述上流区位于下流区的外围、折流板的上部，上流区中部设有上流区填料，下部设有上流区曝气管，上流区上部的出口处设有折流式生化池溢水堰;所述污泥区位于折流式生化池的底部、下流区和上流区的下部，污泥区的底部设有污泥排放阀。
所述流动砂滤池包括流动砂滤池进水管和用于排出处理后水的流动砂滤池出水管，所述的流动砂滤池包括布水区、洗砂区和砂滤区;所述的布水区位于 流动砂滤池的下部，布水区设有流动砂滤池布水管，流动砂滤池布水管连接流动砂滤池进水管，为了废水处理的效果更好，所述的流动砂滤池布水管设置成同心圆形状，流动砂滤池布水管上具有向下辐射出水口;所述的洗砂区位于流动砂滤池的中心，为圆柱形筒状结构，圆柱形筒状结构下端开口位于流动砂滤池的最底部，圆柱形筒状结构上端开口位于流动砂滤池的上部，洗砂区的中部设有气提管，气提管连接流动砂滤池外的流动砂滤池鼓风机，洗砂区的上部设有砂水沉淀分离区，砂水沉淀分离区的上部设有洗砂区溢水堰，洗砂区溢水堰连接洗砂水排放管和折流式生化池进水管，砂水沉淀分离区的下部设有回砂通道;所述的砂滤区位于洗砂区的外围，砂滤区内充填有细砂，砂滤区上部设有砂滤区溢水堰，砂滤区溢水堰连接流动砂滤池出水管，流动砂滤池过滤处理后的水达标排放。
一种采用上述含重金属离子电镀废水处理装置进行废水处理的方法，具有如下步骤：
①含重金属离子电镀废水通过调节池进水管进入废水调节池，调节水质和水量。
②然后废水通过吸附混凝沉淀池进水管进入吸附区，吸附剂添加计量系统添加吸附剂，吸附区搅拌器对废水进行搅拌混合，废水中的重金属离子被吸附剂吸附和吸收。
③废水通过吸附区下部设有的倾斜底板和挡流板之间的空隙进入混凝区，与来自混凝剂添加计量系统的混凝剂溶液混合，利用设置在混凝区底部的混凝区搅拌装置进行搅拌。
④然后废水进入沉淀区的废水流道，吸附混凝沉淀池三相分离器实现废水和固体的分离，沉淀物在重力的作用下下沉到沉淀区的下部，通过底部的沉淀物排放阀排出，沉淀后的废水通过吸附混凝沉淀池溢水堰和吸附混凝沉淀池出水管进入折流式生化池进水管。
⑤废水通过折流式生化池进水管、折流式生化池布水管进入折流式生化池的下流区，下流区曝气管产生的空气与废水在下流区填料中交汇发生生化反应， 同时下流区填料对废水进行过滤，废水通过折流板后进入上流区，在上流区填料中发生生化反应，同时上流区填料对废水进行过滤，下流区和上流区产生的污泥下沉到污泥区，通过污泥区底部的污泥排放阀排放出去，折流式生化池处理后的水通过折流式生化池溢水堰和折流式生化池出水管进入流动砂滤池。
⑥废水通过流动砂滤池进水管、流动砂滤池布水管进入流动砂滤池的下部，流动砂滤池布水管实现均匀布水，废水进入砂滤区，废水中的污染物被进一步过滤，然后废水穿过砂滤区由砂滤区溢水堰和流动砂滤池出水管流出，达标排放;流动砂滤池鼓风机产生的气流带动洗砂区中的砂和水向上流动，同时对砂进行冲洗，气流带动洗砂区中的砂和水进入砂水沉淀分离区，由于砂和水的比重不同，细砂沉淀下去并通过回砂通道流入砂滤区，实现砂滤区中的细砂不断从上往下的移动，砂水沉淀分离区中的水通过洗砂区溢水堰和洗砂水排放管进入折流式生化池进行再处理。
⑦吸附混凝沉淀池产生的沉淀物和折流式生化池排出的污泥经浓缩、脱水后外运。
本发明的有益效果是：因地制宜，基建投资少，维护方便，能耗较低，对废水具有比较好的处理效果。